【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及振荡器领域，具体涉及rc振荡器、偏置电路、芯片、电子设备及电压供应方法。
技术介绍
1、如图1所示，电压校准型rc振荡器的结构主要包括一个rc网络以及反相器(例如两组)，其中反相器的工作电压由偏置电路产生；相比其他rc振荡器结构，该振荡器结构利用rc网络的正反向充电过程来减少由于失配和噪声所引起的频率变化；同时在低频设计中，对比没有反向充电过程的电路结构，在相同频率输出下可以减少一半的电容大小，进而缩小面积。
2、然而，现有的电压校准型rc振荡器的频率稳定性较差。
技术实现思路
1、经过对电压校准型rc振荡器的分析可知，该rc振荡器的周期为t＝t0+tinv；其中，r和c分别为电阻值和电容值，t0为忽略反相器延迟和输出电阻的理想振荡周期，如下式所示，ksw为反相器翻转点电压与工作电压vdd的比值；tinv为级联反相器的传输延迟。
2、
3、为了降低频率随温度和电压的变化率，由周期公式可知，我们可以选择低温漂系数的电阻和电容器件来减少t0随温度的变化，从而增加rc振荡器的频率稳定性。
4、对于tinv，其主要受反相器中mos管开启阈值电压与工作电压的比值影响(包括反相器中的pmos管的开启阈值电压与工作电压的比值，以及nmos管的开启阈值电压与工作电压的比值)，而开启阈值电压随温度变化比较敏感。
5、为了使tinv更加稳定进而增强rc振荡器的频率稳定性，本专利技术提出了rc振荡器、偏置电路、芯片、电子设备及电压
6、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
7、一种rc振荡器的偏置电路，包括降压器件、第一复制mos管、第二复制mos管和镜像mos管，所述第一复制mos管的沟道长度与所述rc振荡器中反相器pmos管的沟道长度相同，所述第二复制mos管的沟道长度与所述rc振荡器中反相器nmos管的沟道长度相同；电源经由所述降压器件耦合至所述第一复制mos管的源极；所述第一复制mos管的栅极与所述第二复制mos管的漏极耦合、漏极与所述镜像mos管的漏极耦合；所述第二复制mos管的漏极和栅极连接、源极接地；所述镜像mos管的栅极与所述第二复制mos管的栅极连接、源极接地；所述第一复制mos管的源极输出的电压供应至所述rc振荡器，作为所述rc振荡器中反相器的偏置电压。
8、优选地，所述的偏置电路还包括子偏置电路，所述降压器件为降压mos管；所述降压mos管的源极与电源耦合、漏极与所述第一复制mos管的源极连接；所述子偏置电路向所述降压mos管提供工作所需的偏置。
9、优选地，所述的偏置电路还包括第一电流源和pmos管，所述子偏置电路包括第二电流源和nmos管；所述第二电流源的电流输入端耦合所述电源、电流输出端耦合所述降压mos管的栅极和所述nmos管的漏极；所述nmos管的源极耦合所述镜像mos管的漏极、栅极耦合所述pmos管的源极；所述pmos管的源极耦合所述第一电流源的电流输出端、漏极耦合所述第二复制mos管的漏极并连接所述pmos管的栅极；所述第一电流源的电流输入端耦合至电源；所述降压mos管、第一复制mos管和nmos管形成负反馈环路。
10、优选地，所述的偏置电路还包括第一电容和电阻，所述第一复制mos管的栅极通过第一电容接地，并通过电阻连接至所述第二复制mos管的漏极。
11、优选地，所述的偏置电路还包括密勒电容，所述密勒电容的两端分别连接至所述降压mos管的栅极和漏极。
12、优选地，所述第一电流源输出电流的大小等于所述第二电流源输出电流的大小的两倍。
13、本专利技术还提供了一种任一所述的rc振荡器偏置电路的电压供应方法包括如下步骤：所述电源向所述降压器件、第一复制mos管、第二复制mos管和镜像mos管提供工作电流；所述第一复制mos管的源极输出的电压跟随所述rc振荡器中反相器的nmos管的栅源电压和pmos管的栅源电压绝对值之和，供应至所述rc振荡器的反相器。
14、优选地，采用所述rc振荡器的偏置电路，所述电压供应方法还包括如下步骤：在所述降压mos管、第一复制mos管和nmos管形成负反馈环路的反馈作用下，所述第一复制mos管的源极输出的电压跟随维持在反相器的nmos管的栅源电压和pmos管的栅源电压绝对值之和大小。
15、本专利技术还提供了一种rc振荡器，包括rc网络、以及至少两个反相器，还包括任一所述rc振荡器的偏置电路。
16、本专利技术还提供了一种芯片，包括任一所述rc振荡器的偏置电路，或者所述rc振荡器。
17、本专利技术还提供了一种电子设备，包括所述的芯片。
18、上述偏置电路工作时，第二复制mos管上流过的电流被镜像至流过镜像mos管，而流过降压器件和第一复制mos管的电流也流入镜像mos管，第一复制mos管和第二复制mos管工作在刚刚导通状态，此时，第二复制mos管的栅极与源极之间的电压(即栅源电压)大致等于第二复制mos管的开启电压阈值(也就是反相器nmos管的开启电压阈值)，第一复制mos管的源极与栅极之间的电压(即栅源电压)大致等于第一复制mos管的开启电压阈值(负值)(也就是反相器pmos管的开启电压阈值)，因此，输出端对地的电压大致等于反相器的nmos管开启电压阈值与pmos管的开启电压阈值绝对值之和。这样，在温度变化的情况下，开启电压阈值之和变化，由于反相器的工作电压追踪并大致等于nmos管开启电压阈值与pmos管的开启电压阈值绝对值之和，因此，反相器的工作电压也同步变化，因而该工作电压与nmos管开启电压阈值的比值、以及工作电压与pmos管开启电压阈值的比值始终等于一常数，因此，rc振荡器的频率不会随着温度变化而变化，从而增强了rc振荡器的频率稳定性。另外，由于反相器的工作电压大致等于nmos管开启电压阈值与pmos管的开启电压阈值绝对值之和，在反相器的nmos管和pmos管翻转时，该nmos管和pmos管均处在亚阈值区，因此反相器的动态功耗较小。
19、本专利技术的其他有益效果，将在具体实施方式中通过具体技术特征和技术方案的介绍来阐述，本领域技术人员通过这些技术特征和技术方案的介绍，应能理解所述技术特征和技术方案带来的有益技术效果。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种RC振荡器的偏置电路，其特征在于，包括降压器件、第一复制MOS管、第二复制MOS管和镜像MOS管，所述第一复制MOS管的沟道长度与所述RC振荡器中反相器PMOS管的沟道长度相同，所述第二复制MOS管的沟道长度与所述RC振荡器中反相器NMOS管的沟道长度相同；
2.根据权利要求1所述的偏置电路，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的偏置电路，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的偏置电路，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的偏置电路，其特征在于，
6.根据权利要求2所述的偏置电路，其特征在于，
7.一种如权利要求1-6任一所述的RC振荡器偏置电路的电压供应方法，其特征在于，包括如下步骤：
8.如权利要求7所述的电压供应方法，其特征在于，采用如权利要求3所述RC振荡器的偏置电路，所述电压供应方法还包括如下步骤：
9.一种RC振荡器，包括RC网络、以及至少两个反相器，其特征在于，还包括如权利要求1-6任一所述RC振荡器的偏置电路。
10.一种芯片，其特征在于，包括如权利
11.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求10所述的芯片。
...【技术特征摘要】
1.一种rc振荡器的偏置电路，其特征在于，包括降压器件、第一复制mos管、第二复制mos管和镜像mos管，所述第一复制mos管的沟道长度与所述rc振荡器中反相器pmos管的沟道长度相同，所述第二复制mos管的沟道长度与所述rc振荡器中反相器nmos管的沟道长度相同；
2.根据权利要求1所述的偏置电路，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的偏置电路，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的偏置电路，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的偏置电路，其特征在于，
6.根据权利要求2所述的偏置电路，其特征在于，
【专利技术属性】
技术研发人员：陈春平，邓涵，
申请(专利权)人：珠海市杰理科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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